Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fortes, Wando Rodrigues
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11487
Resumo: Composite steel-concrete structures have been applied more frequently in constructions in Brazil as well as in the world. These can be used in buildings, bridges and various types of buildings. Indeed, this increase is due to presence of an efficient and economical structural solution, thanks to optimized use of elements where the concrete contributes in the most significant in the compression and steel contributes in the tension region in the structural capacity. The assurance that these elements work together is fundamental in composite structures behavior, therefore, shear connectors are used to join steel to concrete. In order to understand the shear connectors behavior and to define their resistance and ductility, Eurocode 4 shows the parameters of experimental test called push-out. This test presents two concrete slabs joined to a steel profile through a steel connector that will be subjected to direct shear. Factors such as concrete compressive resistance, reinforcement bar diameter, geometry and tensile strength of connectors and profile affect the experimental test performance. Investigating these parameters through the composite beams numerical modeling using Perfobond connectors is the objective of this work. To validate the assumptions used in the numerical model, the results obtained were compared with the results of existing experimental tests and also compared with literature analytical formulations about the subject. A parametric analysis is presented bringing a range of results about the Perfobond connectors, aiding in the knowledge apud the influence of geometry variations, as well as variations in the materials properties. The concrete compressive strength proved to be an importante parameter, reaching a significant increase in the shear capacity. The holes diameter registered an increase in capacity up to a determined value, showing an optmized dimension. The results of reinforcements in the holes presence, the connector thickness and the useful height of slab also contributed to the increase of the strength of the connector. In addition, the parametric analysis results in terms of maximum capacity presented divergent values in comparison with the equations proposed in the literature.
id UERJ_70dc372b17d6ab8be731f0059baa0668
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/11487
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str 2903
spelling Silva, André Tenchini dahttp://lattes.cnpq.br/7036280752466413Rodrigues, Monique Cordeirohttp://lattes.cnpq.br/9392939752668118Souza, Shirley do Socorro Melo dehttp://lattes.cnpq.br/9916763199630452Pires, Juliana da Cruz Viannahttp://lattes.cnpq.br/5925961851731596http://lattes.cnpq.br/5397102130901931Fortes, Wando Rodrigues2021-01-06T19:00:04Z2019-01-102018-02-22FORTES, Wando Rodrigues. Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond. 2018. 115 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11487Composite steel-concrete structures have been applied more frequently in constructions in Brazil as well as in the world. These can be used in buildings, bridges and various types of buildings. Indeed, this increase is due to presence of an efficient and economical structural solution, thanks to optimized use of elements where the concrete contributes in the most significant in the compression and steel contributes in the tension region in the structural capacity. The assurance that these elements work together is fundamental in composite structures behavior, therefore, shear connectors are used to join steel to concrete. In order to understand the shear connectors behavior and to define their resistance and ductility, Eurocode 4 shows the parameters of experimental test called push-out. This test presents two concrete slabs joined to a steel profile through a steel connector that will be subjected to direct shear. Factors such as concrete compressive resistance, reinforcement bar diameter, geometry and tensile strength of connectors and profile affect the experimental test performance. Investigating these parameters through the composite beams numerical modeling using Perfobond connectors is the objective of this work. To validate the assumptions used in the numerical model, the results obtained were compared with the results of existing experimental tests and also compared with literature analytical formulations about the subject. A parametric analysis is presented bringing a range of results about the Perfobond connectors, aiding in the knowledge apud the influence of geometry variations, as well as variations in the materials properties. The concrete compressive strength proved to be an importante parameter, reaching a significant increase in the shear capacity. The holes diameter registered an increase in capacity up to a determined value, showing an optmized dimension. The results of reinforcements in the holes presence, the connector thickness and the useful height of slab also contributed to the increase of the strength of the connector. In addition, the parametric analysis results in terms of maximum capacity presented divergent values in comparison with the equations proposed in the literature.As estruturas mistas em aço-concreto vêm sendo aplicadas com maior frequência nas construções tanto no Brasil quanto no mundo. Essas podem ser utilizadas em edifícios, pontes e diversos tipos de edificações. De fato, este aumento do uso deve-se a presença de uma solução estrutural eficiente e econômica, graças a utilização otimizada de seus elementos onde o concreto contribui de forma mais significativa na parcela da compressão e o aço contribui na parcela à tração na capacidade estrutural. A garantia de que esses elementos trabalhem em conjunto é fundamental no comportamento das estruturas mistas, para tanto, são utilizados conectores de cisalhamento a fim de unir o aço com o concreto. Para entender o comportamento dos conectores de cisalhamento e definir sua resistência e ductilidade, o Eurocode 4 traz os parâmetros do ensaio experimental chamado push-out. Este ensaio apresenta duas lajes de concreto unidas a um perfil metálico através de um conector em aço que será submetido ao cisalhamento direto. Fatores como resistência à compressão do concreto, diâmetro das armaduras da laje, geometria e resistência à tração dos conectores e do perfil afetam o desempenho do ensaio experimental. Investigar essas condicionantes através da modelagem numérica de vigas mistas usando conectores Perfobond é o objetivo deste trabalho. Para validar as premissas usadas no modelo numérico, os resultados obtidos foram confrontados com os resultados dos ensaios experimentais existentes e também comparados com formulações analíticas presentes na literatura que versa sobre o tema. Uma análise paramétrica é apresentada trazendo um conjunto de resultados sobre os conectores Perfobond, auxiliando no entendimento sobre a influência das variações na sua geometria, além de variações nas propriedades dos materiais envolvidos. A resistência à compressão do concreto mostrou-se bastante influente, chegando a registrar um aumento significativo na capacidade da ligação. O diâmetro dos furos registrou um aumento na capacidade resistente até um determinado valor, mostrando haver uma dimensão ótima. Os resultados da presença das armaduras nos furos, da espessura do conector e da altura útil da laje também contribuíram para o aumento da resistência do conector. Em adição, os resultados da análise paramétrica em termos de carga máxima apresentaram valores divergentes em comparação com as equações propostas na literatura.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:00:04Z No. of bitstreams: 1 Wando Rodrigues Fortes_BDTD.pdf: 5176417 bytes, checksum: df29571e7a71f4cea1cc9231791dba01 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wando Rodrigues Fortes_BDTD.pdf: 5176417 bytes, checksum: df29571e7a71f4cea1cc9231791dba01 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaCivil EngineeringMixed constructionShearSteelCementComposite steel-concrete structuresPerforbond shear conectorPush-outNonlinear analysisFinite element methodEngenharia civilConstrução mistaCisalhamentoAçoCimentoEstruturas mistas aço-concretoConector de cisalhamento tipo PerfobondPush-outAnálise não linearMétodo dos elementos finitosCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILEstudo numérico de conectores de cisalhamento tipo PerfobondNumerical study of Perfobond shear connectorsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALWando Rodrigues Fortes_BDTD.pdfapplication/pdf5176417http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11487/1/Wando+Rodrigues+Fortes_BDTD.pdfdf29571e7a71f4cea1cc9231791dba01MD511/114872024-02-27 14:52:35.632oai:www.bdtd.uerj.br:1/11487Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:35Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Numerical study of Perfobond shear connectors
title Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
spellingShingle Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
Fortes, Wando Rodrigues
Civil Engineering
Mixed construction
Shear
Steel
Cement
Composite steel-concrete structures
Perforbond shear conector
Push-out
Nonlinear analysis
Finite element method
Engenharia civil
Construção mista
Cisalhamento
Aço
Cimento
Estruturas mistas aço-concreto
Conector de cisalhamento tipo Perfobond
Push-out
Análise não linear
Método dos elementos finitos
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
title_short Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
title_full Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
title_fullStr Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
title_full_unstemmed Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
title_sort Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond
author Fortes, Wando Rodrigues
author_facet Fortes, Wando Rodrigues
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, André Tenchini da
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7036280752466413
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Rodrigues, Monique Cordeiro
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9392939752668118
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Souza, Shirley do Socorro Melo de
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9916763199630452
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Pires, Juliana da Cruz Vianna
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5925961851731596
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5397102130901931
dc.contributor.author.fl_str_mv Fortes, Wando Rodrigues
contributor_str_mv Silva, André Tenchini da
Rodrigues, Monique Cordeiro
Souza, Shirley do Socorro Melo de
Pires, Juliana da Cruz Vianna
dc.subject.eng.fl_str_mv Civil Engineering
Mixed construction
Shear
Steel
Cement
Composite steel-concrete structures
Perforbond shear conector
Push-out
Nonlinear analysis
Finite element method
topic Civil Engineering
Mixed construction
Shear
Steel
Cement
Composite steel-concrete structures
Perforbond shear conector
Push-out
Nonlinear analysis
Finite element method
Engenharia civil
Construção mista
Cisalhamento
Aço
Cimento
Estruturas mistas aço-concreto
Conector de cisalhamento tipo Perfobond
Push-out
Análise não linear
Método dos elementos finitos
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia civil
Construção mista
Cisalhamento
Aço
Cimento
Estruturas mistas aço-concreto
Conector de cisalhamento tipo Perfobond
Push-out
Análise não linear
Método dos elementos finitos
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
description Composite steel-concrete structures have been applied more frequently in constructions in Brazil as well as in the world. These can be used in buildings, bridges and various types of buildings. Indeed, this increase is due to presence of an efficient and economical structural solution, thanks to optimized use of elements where the concrete contributes in the most significant in the compression and steel contributes in the tension region in the structural capacity. The assurance that these elements work together is fundamental in composite structures behavior, therefore, shear connectors are used to join steel to concrete. In order to understand the shear connectors behavior and to define their resistance and ductility, Eurocode 4 shows the parameters of experimental test called push-out. This test presents two concrete slabs joined to a steel profile through a steel connector that will be subjected to direct shear. Factors such as concrete compressive resistance, reinforcement bar diameter, geometry and tensile strength of connectors and profile affect the experimental test performance. Investigating these parameters through the composite beams numerical modeling using Perfobond connectors is the objective of this work. To validate the assumptions used in the numerical model, the results obtained were compared with the results of existing experimental tests and also compared with literature analytical formulations about the subject. A parametric analysis is presented bringing a range of results about the Perfobond connectors, aiding in the knowledge apud the influence of geometry variations, as well as variations in the materials properties. The concrete compressive strength proved to be an importante parameter, reaching a significant increase in the shear capacity. The holes diameter registered an increase in capacity up to a determined value, showing an optmized dimension. The results of reinforcements in the holes presence, the connector thickness and the useful height of slab also contributed to the increase of the strength of the connector. In addition, the parametric analysis results in terms of maximum capacity presented divergent values in comparison with the equations proposed in the literature.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018-02-22
dc.date.available.fl_str_mv 2019-01-10
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-06T19:00:04Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FORTES, Wando Rodrigues. Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond. 2018. 115 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11487
identifier_str_mv FORTES, Wando Rodrigues. Estudo numérico de conectores de cisalhamento tipo Perfobond. 2018. 115 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11487
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11487/1/Wando+Rodrigues+Fortes_BDTD.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv df29571e7a71f4cea1cc9231791dba01
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1811728659215548416